專利名稱：一種溴化鋰循環回收脫硫系統排氣含水的系統及方法
技術領域：
本發明屬于節能減排領域，涉及一種大型電站中溴化鋰循環回收脫硫系統排氣含 水的系統及方法。
背景技術：
我國火力發電量占全國總發電量80%以上，火力發電廠的耗水量巨大。全國水資 源公報和行業統計顯示全國火電用水量占工業用水量的45%。據統計，我國火電廠平均 耗水量為3. 1 3. 5kg/ (kw. h)，而發達國家的發電水耗為2. 52kg/ (kff · h)，南非發電廠水 耗僅為1. 25kg/(kff -h)，因此，在我國火電廠節水工程仍是一項任重道遠的工程。尤其現在 大型火電廠大多采用濕法脫硫系統，脫硫后煙氣攜帶大量水蒸氣進入煙道和煙 ，造成電 廠耗水巨大。對北方缺水地區往往不得不采用運行成本更高、脫硫效率較低、但能節水的干 法脫硫系統。典型電廠中的用水單元分為循環冷卻水系統、化學除鹽水系統(鍋爐補給水系 統)、灰渣用水系統、工業冷卻水系統、生活及消防水系統、雜用水系統和脫硫用水系統。火 電廠要節水，則必須從這幾方面入手。目前主要有以下幾種節水措施(1)廢水回收利用，實現全廠廢水零排放；(2)提 高循環水濃縮倍率；(3)除灰系統的改進；(4)采用空冷技術；(5)安裝水量計量表并定期 對水質進行監測；(6)水汽系統優化；(7)減少電廠廢水產生。現在電廠重要的一項考核指標為脫硫效率，要求不低于90%。所以高效的濕法脫 硫技術被越來越多的大型電廠所采用，脫硫耗水量也占電廠耗水量的一大部分。現在脫硫 水的回收主要是通過脫硫塔內循環進行，但是經過濕法脫硫后的煙氣中的水蒸氣，一直沒 有回收的措施。脫硫后的煙氣攜帶30%以上的水蒸氣，如果不加回收直接排放大氣當中，將 會造成巨大的水資源浪費。
發明內容
本發明的目的在于提供一種能夠實現在北方地區采用濕法脫硫，實現極低耗水排 放、脫硫高效、運行成本更低的溴化鋰循環回收脫硫系統排氣含水的系統及方法。為達到上述目的，本發明的系統包括與鍋爐的煙氣通道相連通的脫硫塔和煙囪， 在煙@的入口煙道中布置有表面換熱器，所述的表面換熱器通過管路與溴化鋰制冷機相連 通構成閉合循環回路，該表面換熱器上設置有收集凝結水的槽型通道，所述的溴化鋰制冷 機的入口經管路與汽輪機的低壓段抽汽口相連通，汽輪機的出口及經溴化鋰制冷機冷凝的 凝結水經管路與熱井相連通。所述的煙氣經表面換熱器冷凝后的凝結水通過槽型通道及管路送入脫硫塔，且在 該管路上還設置有凝結水閥門。所述的汽輪機與溴化鋰制冷機相連通的管路上還設置有減壓閥。所述的與表面換熱器構成閉合回路的溴化鋰制冷機的出水溫度為6 20°C。
本發明的方法為1)首先，將溴化鋰制冷機的蒸汽入口與汽輪機的低壓段抽汽口 相連，蒸汽經溴化鋰制冷機后形成的凝結水經管路與熱井相連；2)其次，在煙囪的入口煙道中布置帶有收集凝結水槽型通道的表面換熱器，然后 將表面換熱器通過管路與溴化鋰制冷機相連通構成閉合循環回路，溴化鋰制冷機出來的冷 水送入表面換熱器進行換熱；3)鍋爐中的煙氣經管道進入脫硫塔，由脫硫塔脫硫后的煙氣進入煙囪中設置的表 面換熱器，由表面換熱器對煙氣進行冷凝，冷凝后的冷凝水通過換熱器槽型通道回收或經 管道直接送入脫硫塔。本發明能充分利用電廠汽輪機低壓蒸汽抽氣，采用溴化鋰制冷原理實現制冷回收 脫硫系統排氣含水。這對已有濕法脫硫系統電廠節水有重要意義，且可實現在北方地區采 用濕法脫硫系統，實現極低耗水排放、脫硫高效、運行成本更低。本方案與電廠其他節水方 法不同，直接利用溴化鋰制冷原理回收煙氣中的帶水；將表面換熱器增加在煙 前煙道中， 冷工質與煙氣在表面換熱器中進行換熱，煙氣中的水經過凝結得到回收；該方案在設備改 動不大的前提下，可實現高效率的水資源回收。
圖1是本發明的整體結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。參見圖1，本發明包括與鍋爐1的煙氣通道相連通的脫硫塔2和煙囪4，在煙囪4 的入口煙道中布置有表面換熱器3，所述的表面換熱器3通過管路與溴化鋰制冷機5相連 通構成閉合循環回路，溴化鋰制冷機5的出水溫度為6 20°C，將此冷水送入表面換熱器 3與煙氣進行換熱冷凝煙氣含水，該表面換熱器3上設置有收集凝結水的槽型通道，煙氣經 表面換熱器3冷凝后的凝結水通過槽型通道及管路送入脫硫塔2，且在該管路上還設置有 凝結水閥門8 ；所述的溴化鋰制冷機5的蒸汽入口經管路與汽輪機7的低壓段抽汽口相連 通，且在該管路上還設置有減壓閥9，利用汽輪機7的抽汽口將蒸汽抽出，通過減壓閥9將抽 出的蒸汽減至溴化鋰制冷機5所需壓力送入溴化鋰制冷機5 ；汽輪機7的出口及經溴化鋰 制冷機5冷凝的凝結水經管路與熱井6相連通。其過程是1)首先，將溴化鋰制冷機5的蒸汽入口與汽輪機7的低壓段抽汽口相連，蒸汽經溴 化鋰制冷機5后形成的凝結水經管路與熱井6相連；2)其次，在煙囪4的入口煙道中布置帶有收集凝結水槽型通道的表面換熱器3，然 后將表面換熱器3通過管路與溴化鋰制冷機5的相連通構成閉合循環回路，溴化鋰制冷機 5出來的冷水送入表面換熱器3進行換熱；3)鍋爐1中的煙氣經管道進行脫硫塔2，由脫硫塔2脫硫后的煙氣進入煙囪4中 設置的表面換熱器3，由表面換熱器3對煙氣進行冷凝，冷凝后的冷凝水通過換熱器槽型通 道回收或經管道直接送入脫硫塔2。經過濕法脫硫系統后的煙氣，其中水分含量較大，因此脫硫后煙氣中水分的回收，對緩解干旱地區水資源的缺乏有著重要意義；冷凝煙氣帶水不用電，而用汽輪機的低壓抽 汽，冷凝效率高。本發明在汽輪機抽汽方面不須增加其他抽汽口，現有的抽汽口即可；本系統中，煙 氣為脫硫后煙氣，不會對設備造成腐蝕；本系統，可回收煙氣中水蒸氣60% 80%。 本發明表面換熱器管內的工質為冷水，管外為煙氣。
權利要求
一種溴化鋰循環回收脫硫系統的排氣含水系統，包括與鍋爐(1)的煙氣通道相連通的脫硫塔(2)和煙囪(4)，其特征在于在煙囪(4)的入口煙道中布置有表面換熱器(3)，所述的表面換熱器(3)通過管路與溴化鋰制冷機(5)相連通構成閉合循環回路，該表面換熱器(3)上設置有收集凝結水的槽型通道，所述的溴化鋰制冷機(5)的入口經管路與汽輪機(7)的低壓段抽汽口相連通，汽輪機(7)的出口及經溴化鋰制冷機(5)冷凝的凝結水經管路與熱井(6)相連通。
2.根據權利要求1所述的溴化鋰循環回收脫硫系統的排氣含水系統，其特征在于所 述的煙氣經表面換熱器(3)冷凝后的凝結水通過槽型通道及管路送入脫硫塔(2)，且在該 管路上還設置有凝結水閥門(8)。
3.根據權利要求1所述的溴化鋰循環回收脫硫系統的排氣含水系統，其特征在于所 述的汽輪機(7)與溴化鋰制冷機(5)相連通的管路上還設置有減壓閥(9)。
4.根據權利要求1所述的溴化鋰循環回收脫硫系統的排氣含水系統，其特征在于所 述的與表面換熱器(3)構成閉合回路的溴化鋰制冷機(5)的出水溫度為6 20°C。
5.一種溴化鋰循環回收脫硫系統的排氣含水方法，其特征在于1)首先，將溴化鋰制冷機(5)的蒸汽入口與汽輪機(7)的低壓段抽汽口相連，蒸汽經溴 化鋰制冷機(5)后形成的凝結水經管路與熱井(6)相連；2)其次，在煙@(4)的入口煙道中布置帶有收集凝結水槽型通道的表面換熱器(3)，然 后將表面換熱器(3)通過管路與溴化鋰制冷機(5)相連通構成閉合循環回路，溴化鋰制冷 機(5)出來的冷水送入表面換熱器(3)進行換熱；3)鍋爐(1)中的煙氣經管道進入脫硫塔(2)，由脫硫塔(2)脫硫后的煙氣進入煙囪(4) 中設置的表面換熱器(3)，由表面換熱器(3)對煙氣進行冷凝，冷凝后的冷凝水通過換熱器 槽型通道回收或經管道直接送入脫硫塔(2)。全文摘要
一種溴化鋰循環回收脫硫系統排氣含水的系統及方法，在煙囪進口前段加裝一表面換熱器；將汽輪機低壓段抽汽送入溴化鋰制冷機獲得冷水；將溴化鋰制冷機出來的冷水送入表面換熱器與煙氣進行換熱，使煙氣中的水蒸氣凝結；表面換熱器上設置有收集凝結水的槽型通道。本發明對電廠中節水有重要意義。尤其對北方水資源較為缺乏的干旱地區更是如此。本方法用蒸汽直接制冷，而不是用電制冷，省去了由“汽”轉換為“電”再轉換為“冷”帶來的損失。
文檔編號F25B15/06GK101879379SQ20101022399
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月12日 優先權日2010年7月12日
發明者司紀朋, 牛艷青, 王學斌, 譚厚章 申請人:西安交通大學